Әкесі Тоқаев Кемел Тоқайұлы (1923-1986), Ұлы Отан соғысының ардагері, белгілі қазақ жазушысы болған. Анасы Тұрар Шабарбаева (1931-2000), Алматы шет тілдер педагогикалық институтында жұмыс істеген. Ұлы жүздің Жалайыр тайпасының Күшік руынан.
1970 жылы Қ-Ж. Тоқаев КСРО Сыртқы істер министрлігі Мәскеу мемлекеттік халықаралық қатынастар институтына түсті. 5-курста КСРО-ның ҚХР-дағы Елшілігіне диплом алдындағы жартыжылдық машықтамаға жіберілді.
1975 жылы КСРО Сыртқы істер министрлігіне жұмысқа кірісіп, Сингапур Республикасындағы кеңестік елшілікке жолданды. 1979 жылы КСРО Сыртқы істер министрлігінің аппаратына қайта оралды. 1983 жылы Пекин лингвистикалық институтындағы 10 айлық тіл курстарына қатысу үшін Қытай Халықтық Республикасына аттанды. 1984-1985 жылдары КСРО Сыртқы істер министрлігінде қызметте болды. Одан кейін Пекиндегі кеңестік елшілікке жолданып, онда 1991 жылға дейін екінші хатшы, бірінші хатшы және кеңесші лауазымдарын атқарды. 1991 жылы Мәскеудегі КСРО Сыртқы істер министрлігінің Дипломатиялық академиясының дипломатиялық басшы кадрлардың біліктілігін арттыру курстарына түсті.
1992 жылы Қ-Ж.Тоқаев Қазақстан Республикасы Сыртқы істер министрінің орынбасары болып тағайындалды. Ол 1993 жылы Сыртқы істер министрінің бірінші орынбасары және 1994 жылы Сыртқы істер министрі болып тағайындалды. 1999 жылдың наурыз айында Премьер-министрдің орынбасары болды. 1999 жылдың қазан айында Парламенттің келісімімен Қазақстан Республикасы Президентінің Жарлығына сәйкес Премьер-министр лауазымына тағайындалды. 2002 жылдың қаңтарында отставкаға кетіп, кейін Мемлекеттік хатшы – Сыртқы істер министрі болып тағайындалды. 2007 жылдың қаңтарына дейін Сыртқы істер министрі ретінде жұмыс істеп, кейін Қазақстан Республикасы Парламенті Сенатының Төрағасы болып сайланды.
Сыртқы істер министрі лауазымында Қ-Ж. Тоқаев, тұтастай алғанда, 10 жыл еңбек етті (1994-1999, 2002-2007).
Сыртқы істер министрі ретінде Тоқаев ядролық қаруды таратпау ісіне белсене атсалысты. Ядролық қаруды таратпау туралы шарттың 1995 және 2005 жылдардағы шолу конференцияларына қатысқан. Ол 1996 жылы Нью-Йоркте Ядролық сынақтарға жалпыға бірдей тыйым салу туралы шартқа (ЯСЖТШ), ал 2005 жылы Семейде – Орталық Азиядағы ядролық қарудан азат аймақ құру туралы шартқа (ОАЯҚААШ) қол қойды.
2003 жылы теңізге шығу мүмкіндіктері жоқ дамушы елдер министрлерінің Халықаралық конференциясына төрағалық етті. Конференцияда Алматы іс-қимылдар бағдарламасы әзірленді және теңізге шығу мүмкіндіктері жоқ дамушы елдердің Алматы декларациясы қабылданды.
Қ-Ж.Тоқаев БҰҰ Бас Ассамблеясының он сессиясының жұмысына белсене атсалысқан, Тәуелсіз Мемлекеттер Достастығы және Шанхай ынтымақтастық ұйымының Сыртқы істер министрлері Кеңестерінің Төрағасы болып сайланған, Төтенше және Өкілетті Елші дипломатиялық рангіне ие.
Қазақстан Парламенті Сенатының Төрағасы ретінде 2008 жылы ЕҚЫҰ Парламенттік Ассамблеясының Вице-Президенті болып сайланған.
2011 жылғы наурызда Біріккен Ұлттар Ұйымының Бас Хатшысы Тоқаевты Бас хатшының орынбасары, Біріккен Ұлттар Ұйымының Женевадағы Бөлімшесінің Бас Директоры және Біріккен Ұлттар Ұйымы Бас хатшысының Қарусыздандыру жөніндегі конференциядағы жеке өкілі етіп тағайындау туралы шешімін жария етті. Сонымен қатар, ол Қарусыздандыру жөніндегі конференцияның Бас хатшысы лауазымын иеленеді. Ол БҰҰ-ның Швейцариядағы қызметкерлерінің қауіпсіздігін қамтамасыз етуге жауапты лауазымды тұлға болып табылады. 2013 жылдың 16 қазанында Қазақстан Республикасы Парламенті Сенаты Төрағасы болып сайланды.
Қасым-Жомарт Тоқаев - саяси ғылымдар докторы. Халықаралық қатынастар мәселелері бойынша тоғыз кітап пен бірқатар мақалалардың авторы. Ол Бүкіәлемдік гуманитарлық және жаратылыс ғылымдары академиясының мүшесі, Мюнхен қауіпсіздік конференциясы «Даналар» кеңесінің мүшесі. Сондай-ақ, Шэньчжэнь университетінің құрметті профессоры (ҚХР), Ресей Федерациясының Сыртқы істер министрлігі Дипломатиялық академиясының құрметті профессоры және докторы әрі оның Қамқорлық кеңесінің мүшесі, Халықаралық қатынастар жөніндегі Қазақстан кеңесінің Құрметті президенті. Әлемдік және дәстүрлі діндер лидерлері съезі хатшылығының басшысы, Женева дипломатия және халықаралық қатынастар мектебінің Құрметті деканы. Ол ҚР СІМ Нәзір Төреқұлов және РФ СІМ А.Горчаков атындағы естелік медальдарымен, Женева Университетінің «Академикус» грамотасымен, сондай-ақ, С.Н.Рерих атындағы естелік медалімен марапатталған. Орыс Биографиялық қоғамы Қ. Тоқаевты "Жыл адамы - 2018" лауреаттарының тізіміне енгізген.
Қазақстанның саяси құрылымына қатысты көзқарасы: «Күшті Президент, ықпалды Парламент, есеп беруші Үкімет» (2014 жылғы 24 қарашада Астанада өткен парламенттік конференцияда мәлімдеген).
2016 жылғы 29 сәуірде Сенатта өткен тыңдауларда Қазақстандағы жерді жалға беру мен сату жөнінде Жер кодексіне енгізілген даулы түзетулерге қатысты мәлімдемесінен: «Бұл орайда, жердің шетелдіктерге сатылмайтындығы туралы айтып қана қоймай, аталған талапты түрлі қитұрқы жолдармен «айналып өткісі келетіндерге» тосқауыл қою үшін заңның осы ережесін құқықтық тәсілдермен іске асыруды қамтамасыз ету қажет. Ең бастысы, Мемлекет басшысының жердің ұлттық юрисдикциясы мен жерді тиімді әрі ұтымды пайдалану туралы талабын міндетті түрде орындау қажет». Қазақ тілін латын графикасына көшіру мәселесіне қатысты 2017 жылғы 22 қыркүйекте өткен парламенттік тыңдауларда былай деген болатын: «Біздің алдымызда стратегиялық маңызы жоғары міндет - латын әліпбиіне көшу мәселесі тұр. Мемлекет басшысы атап көрсеткендей, қазақ тілін латын әліпбиіне көшіру – бұл жаһандық ғылым мен білім жүйесіне ықпалдасу үшін жасалған қадам әрі рухани тұтастығымыздың кепілі болып табылады. Бұл жұмысты біз ойластыра отырып, сатылы және жинақы түрде жасауымыз керек. Бірақ ұзаққа созудың да қажеті жоқ. Ең бастысы – біздің қателесуге құқығымыз жоқ».
2019 жылы 19 наурыз күні Назарбаев халыққа үндеуі арқылы өзінің ҚР Президентінің өкілеттігін өз еркіен тоқтататының мәлімдеді. Мұндай жағдайда ҚР Конституциясына сәйкес, ҚР Президенті болып Сенат Төрағасы тағайындалады. 20 наурыз күні Қасым-Жомарт Тоқаев ҚР Президентінің міндетін атқарушы ретінде ант қабылдады. Ант қабылдау рәсімінде Тоқаев өзінің алғашқы жарлығымен Н.Назарбаевты Халық қаһарманы мен Еңбек ері атақтарымен марапаттады. Сонымен бірге, Астана атауын Нұр-Сұлтанға